哪里有光，哪里就將覆蓋網(wǎng)絡(luò)信號，采用光線替代無線電波傳輸數(shù)據(jù)將比現(xiàn)有 Wi-Fi 快上 10 倍。這是一項(xiàng)名為 Li-Fi 技術(shù)(Light Fidelity 光線保真)帶來的科技幻想。

光和無線電波一樣，都是電磁波，因此在普通的 LED 燈泡上加裝一個微芯片后，可以控制燈泡以每秒數(shù)百萬次的頻率閃爍，亮了表示1，滅了代表0，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號，人的肉眼并無法識別到這種高頻變化。

這些包含二進(jìn)制數(shù)據(jù)的燈光信號通過特定的光敏傳感器，就可以傳輸?shù)綗艄庀碌氖謾C(jī)、平板等設(shè)備上。

機(jī)場、醫(yī)院和體育場等人口密集處由于路由器數(shù)量有限，讓流淌著互聯(lián)網(wǎng)血液的我們焦躁不安，這些場所將首先被 Li-Fi 解放。

可見光沒有電磁輻射，可以應(yīng)用在電磁敏感的場合。在海上平臺石油管道中安裝 LED 光源，就能通過傳感器，將壓力和溫度等關(guān)鍵信息傳到管道的另一端避免爆炸。

遍布全球的 LED 燈泡已將 90% 的電能轉(zhuǎn)化為可見光，而全球數(shù)百萬個增強(qiáng) WIFI 信號的基站的電能轉(zhuǎn)化率只有 5%，大部分能量消耗在冷卻上。

在今年 10 月份的 IEEE 光電會議上，來自劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、圣安德魯森大學(xué)大學(xué)組成的聯(lián)合課題組用商用 LED 燈泡作為信號發(fā)射器和二極管監(jiān)測管線，創(chuàng)造出的 Li-Fi 數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到了 100Mb/s，如果定向發(fā)射，速率提高到 155Mb/s。

該項(xiàng)目的領(lǐng)頭人哈拉爾德·哈斯(Harald Hass)表示，他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中將傳輸速度提升到 4Gb/s，在 10 米范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到 1.1Gb/s。

Li-Fi 已經(jīng)成為全球課題

去年 10 月復(fù)旦大學(xué)研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號接入一盞 1W 的 LED 燈珠，燈光下的 4 臺電腦即可上網(wǎng)，最高速度可達(dá) 3.25Gb/s，平均上網(wǎng)速度達(dá)到 150Mb/s。

德國的弗勞恩霍夫光電研究所也在做著相同的事情，他們打算在 Electronica 2014 trade show 上做一個 Li-Fi 熱點(diǎn)的 demo。研究院負(fù)責(zé)人 Frank Deicke 表示，他們打算利用紅外光，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的 1Gb/s 的數(shù)據(jù)交換。

歐洲的另一個研究團(tuán)隊(duì)試圖向消費(fèi)市場推廣這項(xiàng)技術(shù)。他們正在進(jìn)行一個名為 ACEMIND 的項(xiàng)目，旨在為家庭網(wǎng)絡(luò)和小型辦公網(wǎng)絡(luò)提供一套管理方案。ACEMIND 就包含 Li-Fi 通信技術(shù)的測試工程。 

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Li-Fi 概念提出者蘇格蘭愛丁堡大學(xué)哈拉爾德·哈斯(Harald Hass)教授

在 2011 年，哈斯就演示了帶有信號處理技術(shù)的 LED 燈泡如何將高清視頻傳輸?shù)诫娔X上。他發(fā)明了 Li-Fi 這個術(shù)語，并創(chuàng)立了一家私人公司 PureVLC 來利用這項(xiàng)技術(shù)。

其實(shí) Li-Fi 是基于可見光通信技術(shù)(VLC)發(fā)展而來，早在 2000 年，日本慶應(yīng)義塾大學(xué)(KEIO)的中川正雄(M.Nakagawa)等人和 SONY 計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所的 Haruyama 提出利用 LED 燈作為通信基站進(jìn)行信息無線傳輸?shù)氖覂?nèi)通信系統(tǒng)，開辟了采用可見光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯糠较颉?/p>

Li-Fi 能否代替 WiFi?

目前看來，答案讓人失望，例如可見光是沿直線傳播，不能穿透物體，信號也無法穿墻。

“DD YY”還羅列出了以下問題：

反向通信：從 LED 燈泡發(fā)射信號到手機(jī)上的光電二極管只解決了問題的一半，如何從手機(jī)發(fā)信號回去才能保證通信鏈路暢通(當(dāng)然可以用無線電通信作為補(bǔ)充，不過這讓這個技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化變得很難)。沒有人希望自己的手機(jī)在欣賞視頻的時候還亮著大燈泡。

環(huán)境干擾：環(huán)境光源有時候會工作在同樣的光譜頻段，這時候如果環(huán)境光源比較強(qiáng)，很有可能 Li-Fi 會無法正常通信，由于信/干噪比 (SINR) 太差。你能容忍太陽光太強(qiáng)的時候，屋里面沒法正常通信嗎——沒錯，你手里的紅外遙控器在陽光太強(qiáng)的時候有可能會失靈，Li-Fi 也一樣。

通信距離：雖然在實(shí)驗(yàn)室中有論文號稱通信能達(dá)到 1Gbps 的帶寬，在一般沒有專家指導(dǎo)的安裝環(huán)境中，這實(shí)際上很難達(dá)到?？梢云诖膸拺?yīng)該在 Mbps 范圍。

競爭技術(shù)：而且并不像 Li-Fi 的聲稱者所說的那樣，無線電通信就不能做到 Li-Fi 的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際上 Wi-Fi 聯(lián)盟正在制定一個新的標(biāo)準(zhǔn) 802.11ad，在 60GHz 通信，也具有帶寬大 (~7Gbps)、距離短 (~10m)、保密性能好 (無法穿墻) 等等特點(diǎn)。個人的經(jīng)驗(yàn)，要知道一項(xiàng)技術(shù)好不好，不僅要聽技術(shù)的倡導(dǎo)者怎么說，更要聽技術(shù)的競爭對手怎么說。

關(guān)聯(lián)技術(shù)：搞可見光通信，就意味著做出來的產(chǎn)品不僅要符合通信的標(biāo)準(zhǔn)，還要符合可見光的技術(shù)規(guī)范。相關(guān)的產(chǎn)品要有更多的認(rèn)證工作要做，這可能不是一兩年就可以完成的。而且怎么通過有線把通信網(wǎng)絡(luò)接入每個燈泡，也不是那么簡單的，目前比較有希望的是同電力線通信 (PLC) 聯(lián)合。

標(biāo)準(zhǔn)化：目前 802.15.7 還剛剛起步甚至沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，前面還有漫長的路要走，要形成一個有影響力的產(chǎn)業(yè)，不是一家公司能夠做到的。目前來講，產(chǎn)業(yè)鏈里面還缺少重量級的公司加入。

即便如此，我們依舊期待照明將只是光源的第二職能，而首要職能則是傳輸信息。